c语言如何将json文件

C语言如何解析JSON文件：从入门到实践

在软件开发中,JSON（JavaScript Object Notation）因其轻量级、易读性和通用性，已成为数据交换的主流格式之一，C语言作为底层系统开发的核心语言，常需要处理JSON数据（如配置文件、API响应等），C语言本身没有内置JSON解析库，因此需要借助第三方库来实现，本文将详细介绍C语言如何解析JSON文件，包括常用库的选择、环境搭建、核心API使用及完整示例，帮助开发者快速这一技能。

选择合适的JSON解析库

C语言生态中有多个成熟的JSON解析库,各有特点，开发者可根据需求选择：

cJSON

特点：轻量级、单文件实现（仅cJSON.h和cJSON.c）、API简单、无依赖，适合嵌入式或对资源敏感的场景。
功能：支持JSON的解析、生成、修改、遍历等操作，是目前C语言中最流行的JSON库之一。
GitHub地址：https://github.com/DaveGamble/cJSON

Jansson

特点：功能更全面，支持JSON Schema验证、错误处理机制完善，适合复杂JSON场景。
依赖：需要C标准库（<stdio.h>、<stdlib.h>等），无外部依赖。
GitHub地址：https://github.com/akheron/jansson

yajl

特点：流式解析器（SAX风格），内存占用低，适合处理大JSON文件（如日志、流数据）。
依赖：需安装yajl开发包（Linux下可通过apt/yum安装）。
GitHub地址：https://github.com/lloyd/yajl

本文以cJSON为例，因其轻量和易用性，更适合初学者入门。

环境搭建与库安装

下载cJSON库

从cJSON GitHub仓库下载最新代码，或直接使用git克隆：

git clone https://github.com/DaveGamble/cJSON.git

编译静态库（可选）

如果希望将cJSON编译为静态库（.a文件），可在Linux/Mac下执行：

cd cJSON
mkdir build && cd build
cmake .. -DENABLE_CJSON_TEST=OFF -DENABLE_CJSON_UTILS=OFF -DENABLE_CJSON_EXAMPLES=OFF
make

编译后会生成libcjson.a静态库，头文件位于../cjson/目录。

直接使用源文件（推荐）

对于简单项目,可直接将cJSON.h和cJSON.c添加到工程中，无需编译库。

#include "cJSON.h"

cJSON核心API解析流程

cJSON通过“对象树”结构管理JSON数据，每个JSON元素（对象、数组、字符串、数字等）对应一个cJSON结构体指针，解析JSON文件的流程如下：

读取JSON文件内容

cJSON不直接操作文件,需先通过文件操作（如fopen、fread）读取文件内容到内存。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
char* read_json_file(const char* filename) {
    FILE* fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) {
        perror("Failed to open file");
        return NULL;
    }
    // 获取文件大小
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    long size = ftell(fp);
    fseek(fp, 0, SEEK_SET);
    // 分配内存并读取文件内容
    char* buffer = (char*)malloc(size + 1);
    if (!buffer) {
        perror("Failed to allocate memory");
        fclose(fp);
        return NULL;
    }
    size_t read_size = fread(buffer, 1, size, fp);
    buffer[read_size] = '\0'; // 确保字符串以'\0'
    fclose(fp);
    return buffer;
}

解析JSON字符串为cJSON对象

使用cJSON_Parse()函数将JSON字符串解析为cJSON对象树：

cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
if (!root) {
    const char* error_ptr = cJSON_GetErrorPtr();
    if (error_ptr) {
        fprintf(stderr, "JSON parse error before: %s\n", error_ptr);
    }
    return NULL;
}

遍历和访问JSON数据

根据JSON结构,通过cJSON提供的API访问子元素：

（1）访问对象（Object）成员

cJSON_GetObjectItemCaseSensitive()：获取对象中的成员（区分大小写）。
cJSON_GetObjectItem()：获取对象中的成员（不区分大小写）。

示例：假设JSON为{"name": "Alice", "age": 25, "is_student": true}

cJSON* name = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "name");
cJSON* age = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "age");
cJSON* is_student = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "is_student");
if (cJSON_IsString(name) && cJSON_IsNumber(age) && cJSON_IsBool(is_student)) {
    printf("Name: %s\n", name->valuestring);
    printf("Age: %d\n", age->valueint);
    printf("Is Student: %s\n", cJSON_IsTrue(is_student) ? "true" : "false");
}

（2）访问数组（Array）元素

cJSON_GetArrayItem()：通过索引获取数组元素。
cJSON_ArraySize()：获取数组长度。

示例：假设JSON为{"hobbies": ["reading", "coding", "gaming"]}

cJSON* hobbies = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "hobbies");
if (cJSON_IsArray(hobbies)) {
    int hobby_count = cJSON_ArraySize(hobbies);
    printf("Hobbies (%d):\n", hobby_count);
    for (int i = 0; i < hobby_count; i++) {
        cJSON* hobby = cJSON_GetArrayItem(hobbies, i);
        if (cJSON_IsString(hobby)) {
            printf("  - %s\n", hobby->valuestring);
        }
    }
}

（3）处理不同数据类型

cJSON通过cJSON_IsXxx()系列函数判断数据类型，并通过valueXxx成员获取值：

字符串：cJSON_IsString(item) → item->valuestring
数字：cJSON_IsNumber(item) → item->valueint（整数）或item->valuedouble（浮点数）
布尔值：cJSON_IsTrue(item)（真）或cJSON_IsFalse(item)（假）
空值：cJSON_IsNull(item)

释放JSON对象内存

cJSON解析的内存需手动释放,避免内存泄漏：

cJSON_Delete(root);

完整示例：解析JSON配置文件

假设有一个config.json如下：

{
    "server": {
        "host": "127.0.0.1",
        "port": 8080,
        "ssl_enabled": false
    },
    "database": {
        "name": "test_db",
        "tables": ["users", "products", "orders"]
    },
    "max_connections": 100
}

解析并打印配置信息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "cJSON.h"
// 读取文件内容（函数实现见前文）
char* read_json_file(const char* filename);
int main() {
    const char* filename = "config.json";
    char* json_string = read_json_file(filename);
    if (!json_string) {
        fprintf(stderr, "Failed to read JSON file\n");
        return 1;
    }
    // 解析JSON字符串
    cJSON* root = cJSON_Parse(json_string);
    free(json_string); // 解析后立即释放字符串内存
    if (!root) {
        fprintf(stderr, "Failed to parse JSON\n");
        return 1;
    }
    // 解析server对象
    cJSON* server = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(root, "server");
    if (server) {
        cJSON* host = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(server, "host");
        cJSON* port = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(server, "port");
        cJSON* ssl_enabled = cJSON_GetObjectItemCaseSensitive(server, "ssl_enabled");
        if (cJSON_IsString(host) && cJSON_IsNumber(port) && cJSON_IsBool(ssl_enabled)) {
            printf("Server Configuration:\n");
            printf("  Host: %s\n", host->valuestring);
            printf("

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